HÌNH
ẢNH HỌC:cửa sổ nhìn vào não. (tiếp theo)
John
C. Mazziotta, MD, PhD. Imaging. ARCH NEUROL./VOL. 57, OCT 2000, p1413-1421.
Người
dịch: BS Bach Thanh Thủy.
LẬP
KẾ HOẠCH PHẪU THUẬT
Sử dụng những PP bản đồ não tới
những tiêu đích trong não ở những bệnh nhân
đang chuẩn bị phẫu thuật có 2 mục đích.
Đầu tiên là xác định những vị trí trong não
để phẫu thuật cắt bỏ vì bản thân chúng
là nguyên nhân của tình trạng bệnh lý (như là
khối tân sinh hoặc dị dạng mạch máu). Thứ
hai là khi phẫu thuật có kế hoạch làm gián đoạn
những con đường đặc biệt giúp cải
thiện triệu chứng của bệnh nhân như là
trong bệnh Parkinson. Trong mỗi ca, chi tiết giải
phẫu tối ưu và lý tưởng là đặc điểm
chức năng sẽ giúp cải thiện kết quả
phẫu thuật. Kỹ thuật bản đồ não
hiện đại giúp ích cho quá trình phẫu thuật
bằng 4 cách. Thứ nhất, khu trú và đặc điểm
tổn thương được hoàn thiện có thể
giúp xác định những vị trí cắt bỏ
tốt hơn. Thứ hai, độ phân giải về
giải phẫu tăng cùng với các kỹ thuật hình
ảnh về cấu trúc giúp xác định ranh giới
giải phẫu tại chỗ và xung quanh vị trí
giải phẫu tốt hơn. Thứ ba, hình ảnh
chức năng có thể cho thấy hoạt động
sinh lý tại vị trí giải phẫu, đặc
biệt trong những trường hợp mà tuần hoàn bình
thường bị cố gắng làm gián đoạn vì
mục đích phẫu thuật, như là trong bệnh
Parkinson. Thứ tư, việc sử dụng bản đồ
xác suất của cộng đồmg tính toán sự
biến đổi cấu trúc và chức năng giữa người
với người có thể giúp xác định vị trí
giải phẫu và vị trí chức năng quan trọng
trong não của một người nhất định.
Gần
như không còn nghi ngờ rằng sự tiến bộ
của hình ảnh cộng hưởng từ đã đem
lại những bộ giải phẫu vượt xa
bất kỳ mức độ chi tiết nào mới đây,
cả về độ phân giải không gian và độ tương
phản. Thêm vào đó, sự tạo hình bằng cộng
hưởng từ tốc độ cao cho khuynh hướng
trung bình hóa những nghiên cứu phức tạp , tăng
cường độ phân giải không gian và cho phép hình
dung những cấu trúc mới đây còn không được
nhìn thấy được bằng hình ảnh đại
thể, tất cả những điều đó rất
quan trọng trong chiến lược phẫu thuật.
Nghiên cứu hoạt động chức năng
của những vị trí có
khả năng bị kích thích hoặc bị cắt bỏ
(như là cầu nhạt, các nhân đồi thị) thì ít
phát triển hơn. Mô hình và chiến lược tạo
hình cần có những tiến bộä quan trọng trước
khi những tiêu đích chính xác của những vị trí
chức năng như vậy có thể được
sử dụng như là một phương pháp tiền
phẫu. Có thể chọn lựa những nghiên cứu
đóng để có thể xác định những hệ
thống dẫn truyền thần kinh đặc biệt
được quan tâm để cắt bỏ hoặc kích
thích như là một biện pháp điều trị.
Sự phát triển của CT xoắn ốc là
tiến bộ mới nhất trong khả năng chụp hình
ảnh của hệ thống mạch máu của não và
cổ là vấn đề quan tâm đặc biệt
trong việc lập kế hoạch tiền phẫu.
Ở đây, sự tạo hình CT tốc độ cao trong
khi tiêm tĩnh mạch chất cản quang iodinate gắn
liền với sự di chuyển của giường
bệnh nhân qua giàn cắt lớp. Trong lúc đi qua
mạch máu, toàn bộ đầu được vẽ hình.
Kỹ thuật này đã cho thấy những hình ảnh phân
giải cao của cấu trúc không gian ba chiều về
giải phẫu mạch của não và phình mạch, dị
dạng động tĩnh mạch và những bất thường
khác về mạch (xem hình minh họa). Phương pháp chụp mạch kinh
điển cho những hình ảnh hai chiều của lumen
mạch máu. Thông thường chỗ thắt lại
của một phình mạch và liên quan của nó với
động mạch trước và sau nó có thể khó
nhận biết trừ khi có được những hình
ảnh ở những góc độ khác nhau. Phương pháp
chụp mạch kinh điển làm bệnh nhân phải
chịu liều bức xạ lớn
và còn bị thêm gánh nặng do sử dụng
chất cản quang iodinate. Sử dụng CT xoắn ốc,
tiêm thuốc cản quang tĩnh mạch một lần cho
phép hiện lại toàn bộ phức hệ mạch máu
của phình mạch cũng như những mạch máu trước
và sau nó. Có thể tái hiện hình ảnh không gian ba
chiều ở bất cứ góc nào, cho phép các nhà phấu thuật
mạch máu kiểm tra chặt chẽ những mối
liên hệ này và dự kiến chiến lược
tiền phẫu. PP này cung cấp thông tin mà không đòi
hỏi liều bức xạ lớn hoặc dùng nhiều
chất cản quang. Thêm vào đó, nó có thể dẫn
tới việc phát triển những dụng cụ kẹp
ảo hoặc những dụng cụ phẫu thuật khác
được thiết kế độc nhất cho
mỗi tổn thương của bệnh nhân mà có
thể được thử nghiệm trong môi trường
ảo và sau đó mới được sản xuất
trong qui trình thực tế.
Những bệnh nhân bị tổn thương bán
cầu mà cần phải phẫu thuật cắt bỏ
hoặc can thiệp X-quang thần kinh có nguy cơ mất
những chức năng bình thường mà đã
được kiểm soát bằng các mô kế
cận, đặc biệt ở vỏ não. Những
vấn đề như vậy đặc biệt gây
rắc rối cho những bệnh nhân có tổn thương
ở trong hoặc gần vùng vỏ não vận động
hoặc ngôn ngữ. Những bệnh nhân như vậy, trước
đây đã được khuyên hoặc là khôâng
phẫu thuật hoặc biết trước trước
một khiếm khuyết nghiêm trọng. Trong những trường
hợp khác, các bệnh nhân bị mất cảm giác
được điều trị một khi khi
bộc lộ vỏ não và việc nghiên cứu hành vi
được tiến hành trong khi các vị trí cần
cắt bỏ ở vỏ não được kích thích
điện để phá vỡ tạm thời hoạt
động chức năng của chúng. Những phương
pháp như vậy đã được biện hộ
bởi vì hoặc chịu hậu quả tàn phá của thương
tổn hoặc chịu hậu quả của việc
cắt bỏ đối với vùng vỏ não nguy hiểm
với chức năng ngôn ngữ hoặc vận động.
Ở những bệnh nhân cần cắt bỏ thùy thái dương,
việc nghiên cứu chức năng trí nhớ cũng là
một phần trong việc đánh giá tiền phẫu.
Trong trường hợp này, barbiturate
được tiêm tạm thời vào trong động
mạch làm đảo ngược, bất hoạt giữa
thùy thái dương hoặc một phần của toàn
bộ thùy tthái dương phụ thuộc vào mạch máu
được tiêm. Trong thời gian tác dụng của
thuốc, các bệnh nhân được nghiên cứu hành
vi để xác định xem họ có thể tiếp thu
thông tin mới không. Giả sử là thùy thái dương
được dự định cắt bỏ, nó sẽ
được làm mất cảm giác tạm thời
bằng barbiturate, phần còn lại của não sẽ có
khả năng ghi nhớ và sử
dụng những vật liệu mới cho việc học
tập.
Như vậy thủ thuật Wada, như nó được
gọi, được dùng để xác định xem
những chức năng này có thể được
giữ lại sau phẫu thuật cắt bỏ hay không. Các
xu hướng tương tự có thể được
dùng cho những vùng ngôn ngữ. Những nghiên cứu này,
trên thực tế rất khó thực hiện và đòi
hỏi phối hợp tốt với bệnh nhân, những
bệnh nhân này cần sẵn sàng cộng tác và cung
cấp những số liệu chính xác. Bại nửa người
thoáng qua có thể xuất hiện sau khi sử dụng
barbiturate, mặc dù việc kiểm tra trước cảnh
báo là thuốc an thần gây ra và làm tăng thêm stress và
kết quả không chắc chắn.
Vì tất cả những lý do này, bản đồ
tiền phẫu không xâm lấn đã được theo
đuổi tích cực như là phương tiện để
cố gắng tránh một vài khuynh
hướng ít chính xác và hay gây chấn thương này
để xác định vị trí của những vùng
vỏ não bình thường và vùng có chức năng đặc
biệt. PET, SPECT, fMRI và TMS tất cả đã được
dùng cho mục đích này. Phần lớn số liệu
đã được thu thập nhờ PET và fMRI. Trong
những trường hợp này, những bộ mô hình hành
vi được tiến hành trước phẫu thuật
cho các bệnh nhân để xác định bản đồ
của những vùng tăng tưới máu tương
đối liên quan với việc thực hiện những
bài tập quan trọng bao gồm những vùng não gần
những vùngdự định cắt bỏ. Như vậy
những bệnh nhân bị
tổn thương ở trong hoặc gần vùng vỏ não
vận động hoặc cảm giác được yêu
cầu thực hiện những
bài tập mà nó hoạt hoá những vùng tương
ứng của vỏ não vận động; khoảng cách
tương đối giữa vị trí tổn thương
và vị trí hoạt hóa cho thấy yếu tố nguy cơ
liên quan với phẫu thuật.. Bằng cách kết
hợp những kỹ thuật bản đồ không xâm
lấn nói trên với test Wada qui ước, kích thích trong
phẫu thuật và các kiểu đánh giá khác, người
ta sẽ có thể công nhân độ chính xác của xu hướng
không xâm lấn và xác định tính khả thi của nó
để sử dụng duy nhất trong những bệnh nhân
tiền phẫu thuật.
Hai
công cụ mới có thể dùng
trong phẫu thuật và cho PP bản đồ trong
phẫu thuật là MRI và OIS. MRI trong phẫu thuật có
thể được dùng bằng 1 hoặc 2 cách. Đầu
tiên, một máy cộng hưởng tư trường
thấp được đặt trong phòng mổ và các bác
sỹ tiến hành phẫu thuật trong mội trường
bình thường, chuyển bệnh nhân vào trong môi trường
từ lặp lại nhiều lần để tạo hình
ảnh tiến tới phẫu thuật. Xu hướng
thứ hai là phẫu thuật trong chính môi trường
từ trường, đòi hỏi dụng cụ giải
phẫu và các phương tiện theo dõi điện sinh lý
phải tương thích với môi trường từ trường.
Hiện tại, hình ảnh chức năng trong phẫu
thuật do MRI vẫn chưa được đánh giá
đầy đủ.
Kỹ thuật bản đồ não mới nhất
được dùng trong phẫu thuật là tín hiệu
bản chất quang học (OIS). Sử dụng cách này thì
ánh sáng trắng được chiếu lên trên vỏ não
đã bộc lộ trong phẫu thuật với tổng
số ánh sáng với các bước sóng khác nhau, và sau
đó người ta xác định phản ứng từ
vỏ não. Hệ số phản xạ của ánh sáng
tại những bước sóng đặc biệt thay
đổi khi chức năng hoạt động thần
kinh của mô được chiếu sáng thay đổi
thứ phát theo thể tích máu, dòng chảy, phù nề
tế bào và tình trạng oxy hóa của mô (trong số
những yếu tố khác có thể thay đổi).
Một kỹ thuật xâm lấn, OIS được sử
dụng trong phòng mổ để cung cấp bản đồ
chức năng trong đó hoạt động thần kinh
được làm biến đổi bằng kích thích
thần kinh ngoại vi hoặc tiến hành trong lúc bệnh
nhân thức tỉnh bằng cách cho bệnh nhân thực
hiện những bài tập về hành vi. Đáng chú ý, OIS
có độ phân giải thời gian và không gian tốt
nhất trong số các kỹ thuật hình ảnh chức năng,
độ phân giải không gian gần 50 µm với và độ
phân giải thời gian gần 50 ms. Ngoài ra, OSI có thể
được dùng để làm cho những bản đồ
tiền phẫu có giá trị dựa vào những phương
pháp chụp X-quang cắt lớp hoặc để xác
định liên tục các bờ đã xác định
tiền phẫu khi mà não thay đổi hình dáng do mất
nước thẩm thấu, dẫn lưu não thất
hoặc phù não khu trú trong quá trình phẫu thuật(xem hình
minh họa).
BẢN
ĐỒ XÁC SUẤT
Sự xuất hiện của xu hướng sử
dụng máy điện toán và
toán học hiện đại đối với dữ
liệu tạo hình được trung bình hóa qua nhiều
người đã dẫn đến sự phát sinh ra
bản đồ xác suất dựa trên cộng đồng
dân cư. Những bản đồ như vậy đã
được thực hiện cho những não bình thường
ở những lứa tuổi khác nhau. Những tấm
bản đồ dựa trên nhóm bệnh lý có thể có
ích đối với chẩn đoán phân biệt những
bệnh lý ở não người (xem hình
minh họa).
Xu hướng cơ bản đối với việc
phát sinh những tấm bản đồ như vậy là
để tạo được những hình ảnh
từ một số lượng người lớn (hàng
trăm hoặc hàng ngàn) trong khuôn khổ toán học mà
tạo ra cơ sở dữ liệu theo xác suất.
Một bản đồ như vậy cho phép người
sử dụng tìm được thông tin liên quan lấy
được từ việc tính toán sự khác nhau trong
cấu trúc và chức năng của cộng đồng người.
Một khi được thành lập, một bản đồ
như vậy có thể ảnh hưởng qua lại
với những số liệu mới tìm thấy từ
nhiều người hoặc từ nhiều bệnh nhân,
cả hai, riêng lẻ cũng như nhiều nhóm người.
Như vậäy, một bác sỹ lâm sàng hoặc một nhà
nghiên cứu thực hiện việc quét MRI của một
bệnh nhân bị động kinh cục bộ có thể
gọi một bản đồ xác suất kỹ thuật
số của những người khỏe mạnh và so sánh
não của bệnh nhân với não người bình thường
trung bình. Sự thay đổi thông tin (được
đánh giá từ cộng đồng những người
khỏe mạnh) được dùng để xác định
xem hình ảnh của bệnh nhân ở trong hay ngoài
giới hạn bình thường. Nếu như bản
đồ được xây dựng từ một nhóm không
đủ số lượng, một bộ phận cư dân
nhận diện được gần gũi nhất
về nhân khẩu học và lâm sàng với bệnh nhân
cần được tuyển chọn. Trong trường
hợp như vậy, người ta có thể yêu cầu
chỉ những người thuận tay phải, chỉ
những người đàn bà, một chủng tộc riêng
và ở lứa tuổi 25-30. Sự xác định trước
như vậy có thể gồm các biến số ngày càng
tăng về số lượng, phụ thuộc vào kích
cỡ của tập hợp số liệu cấu tạo nên
bản đồ và loại thông tin được
tuyển lựa về những người tham gia. Kết
quả, nó có thể phát hiện những bất thường
rất tinh vi quan trọng đối với chẩn đoán
mà có thể không phát hiện được bằng phương
pháp qui ước ít nhậy cảm của. hình ảnh hai
chiều định tính. Thêm vào đó, xu hướng
dựa trên bản đồ như vậy sẽ cho ta
một phương pháp quan trọng khách quan và có thể
định lượng để
phát hiện bất kỳ tổn thương nào. Dữ
liệu của bệnh nhân sau đó có thể được
thêm vào bản đồ làm tăng giá trị của chúng
đối với những nhóm bệnh nhân đặc
biệt.
Bản đồ đối với những nhóm
bệnh lý được
xây dựng theo cùng cách như vậy. Người ta
có thể hình dung ra bản đồ chức năng và hình
thể của bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson, bệnh tâm
thần và những bệnh lý khác. Những bản đồ
như vậy có thể cung cấp hình ảnh não của
một cộng đồng người bệnh thích
hợp cho việc nghiên cứu bệnh sử tự nhiên
của bệnh khi mà bệnh tiến triển, tuổi
khởi phát, kiểu gen, hoặc những thay đổi khác.
Những bản đồ như vậy có thể dùng
để phát hiện những thay đổi trong cách
tiến triển tự nhiên của bệnh khi có can
thiệp điều trị. Cần chú ý, ví dụ,
một thử ngiệm lâm sàng của một thuốc
mới cho bệnh Alzheimer, bản đồ cộng đồng
bệnh nhân Alzheimer có thể giúp đánh giá những thay
đổi hình thể (như là teo não cục bộ) và ví
dụ, các thay đổi chuyển hóa glucoza trong não
một khi bệnh tiến triển. Việc tạo từng
chuỗi hình ảnh của nhóm chứng và nhóm điều
trị bằng những kỹ thuật phù hợp và sau
đó có thể tái tạo hình ảnh theo chiều dọc
và tạo hình ảnh theo không gian 4 chiều. So sánh
những thay đổi về chuyển hóa và hình thể
theo thời gian có thể khám phá những khác biệt
định tính và khách quan giữa hai nhóm. Một vài
sự khác biệt có thể cho phép đánh giá hiệu
quả của điều trị
teo não tiến triến và thay đổi chuyển hóa
do diễn biến tự nhiên của bệnh. Có
thể, mặc dù hiện tại chưa có bằng
chứng, là phương
pháp này có thể nhậy cảm hơn để phát
hiện những khác biệt giữa nhóm chứng và nhóm
thực nghiệm, cung cấp một phương tiện
để đánh giá tiến triển và hiệu quả
điều trị bệnh và như vậy có thể
cần số lượng người tham gia nghiên cứu
ít hơn, thời gian cần để đánh giá hiệu
quả điều trị ngắn hơn, kết quả
cuối cùng là chi phí cho thử nghiệm điều
trị thấp hơn.
PHÁT
HIỆN GEN
Khả năng phát hiện gen ở người có
thể giúp hình thành mối liên kết quan trọng
giữa trật tự sinh học phân tử và đánh giá
kiểu hình ở người.
Hai lĩnh vực này phát triển nhanh chóng sau đó có
thể liên kết với nhau ở một mục đích
chung là các vấn đề phân tử gây bệnh và
việc can thiệp ở mức phân tử nhằm phòng
ngừa, trì hoãn, ngăn chặn hoặc đảo ngược
tiến triển của bệnh. Tất cả các phương
pháp hiện nay đòi hỏi những kỹ thuật
dạng vết. Những phương pháp này có thể
sử dụng đồng vị phóng xạ dạng
vết và những kỹ thuật như là PET và SPECT
hoặc những chất cản quang không có tính chất phóng
xạ nhưng có thể theo dõi bằng MRI. CaØng tổng quát
cách giải quyết các kết quả
dạng vết càng có thể tổng quát hóa và sử
dụng có ích. Phương pháp này giống sinh học
phân tử thực nghiệm, ở đóù một gen mang thông
tin và một chất phát hiện thông tin sinh ra một tín
hiệu mà nó có thể được nhìn thấy trong
tế bào đặc trưng bởi một vài dạng tín
hiệu quang học (phát huỳnh quang). Hai khuynh hướng
đầy hứa hẹn đã được mô tả.
Phương pháp có thể được sử
dụng cùng với PET được minh hoạ như sau,
xem xét trường hợp protein sản phẩm của gen
thông tin được PET phát hiện là một enzyme như
là herpes simplex virus thymidine kinase và chất dò thông tin
được PET phát hiện là một F-fluorogancivlovir.
cách làm việc như mô tả dưới đây.
Gen thông tin có thể phát hiện bởi PET được
kết hợp chặt chẽ với bộ gen của
adenovirus sau đó người hoặc động vật
thực nghiệm được làm nhiễm adenovirus này,
F-fluoroganciclovir được tiêm vào tĩnh mạch. Nó
khuyếch tán vào trong tế bào và nếu trong tế bào không
có gen thông tin thì nó sẽ khuyếch tán ra ngoài tế bào
và được thải ra ngoài qua thận. Nếu trong
tế bào có gen thông tin thì F-fluoroganciclovir se sẽ
được phosphoryl hoá bởi enzyme của gen thông tin và
bị giữ lại trong tế bào. Một phân tử
enzyme (trong đó có gen thông tin) có thể phosphoryl hóa
nhiều phân tử chất dò thông tin đến nỗi có
một hiệu ứng lan rộng trong phương pháp qua
trung gian enzyme này.
Hai kỹ thuật MRI ở dưới xem xét việc
chứng minh khả năng phát hiện gen. Đầu tiên,
một phân tử được gắn với một ion
gadolium ở trung tâm, được sắp xếp theo
kiểu như vậy, ion này đã hạn chế đến
gần phân tử nước và như vậy làm tín
hiệu MRI bị xáo trộn ít nhất. Sự sắp
xếp theo vị trí đặc biệt cúa một phần
phân tử đó có thể bị tách ra bởi gen thông tin
sau đó bộc lộ ion gadolinium, làm cho nó có thể
tới gần proton của phân tử nước hơn và
làm thay đổi tín hiệu MRI tại vị trí phát hiện gen. Ví dụ, sự sắp
xếp theo vị trí đặc biệt của vòng
galactopyranosyl trong phân tử lớn có thể được
tách ra bằng cách sử dụng thông thường gen thông
tin (-galactosidase. Một xu hướng thay đổi là
tạo ra những hạt bao gồm DNA và một phân
tử polylysin được biến đổi bằng
một chất phản quang thuận từ như là
gadolinium. Sự vận chuyển phối hợp
DNA và các chất phản quang MRI chứng minh những
vùng phát hiện gen mà những tế bào đích đặc
biệt trên vivo có thể được coi như là
chất đánh dấu quá trình này. Những phương
pháp này đặc biệt sẽ có ích lợi trong nghiên
cứu và thực hành lâm sàng khi màphương pháp điều
trị gen trở thành hiện thực trong những năm
sắp tới.
HÌNH
ẢNH HOẠT ĐỘNG VÀ LIÊN KẾT CỦA CÁC NƠ-RON
Sự hoạt động của các nơ-ron xảy
ra trong khoảng thời gian được tính theo phần
nghìn của giây. Phần lớn các phương pháp hình
ảnh chức năng dựa vào sự thay đổi tưới
máu não hoặc thể tích máu mà điều này thay đổi
đặc thù tính theo giây. Việc kết hợp thời
khoảng sinh lý tương đối dài dựa vào
một yếu tố quan trọng (nghĩa là người
ta muốn xác định hoạt động của nơ-ron
nhưng thực sự là xác định sự thay đổi
tưới máu) cùng với những
điều kiện cần thiết về hệ phương
pháp để thu được đủ dữ liệu
về những sự kiện để cho ra một hình
ảnh xác thực có thể thống kê và người ta
thấy rằng trong các phương pháp hình ảnh
học chức năng hiện nay hình ảnh quan tâm
được tích hợp từ những hình ảnh hơn
nó 1 hoặc 2 bậc về khung thời gian Tuy nhiên người
ta có thể sử dụng kỹ thuật trung bình hóa các
tín hiệu để cải thiện tình trạng này.
Những hình ảnh EEG thu được trong quá trình MRI có
khả năng đem lại dữ liệu fMRI để xác
định vị trí của
các gai sóng trong động kinh. Bằng cách quét liên
tục trong khi ghi EEG, fMRI có thể được tái
tạo tại thời điểm khi mà các spicke xuất
hiện, điều chỉnh để có cản trở
của huyết động lực phù hợp (Xem hình
minh họa). Phương
pháp như vậy có thể được áp dụng cho
động kinh cục bộ với điều kiện là
những cơn động kinh đó không gây cử động
đầu để có thể tạo những hình gai sóng
giả trong dữ liệu fMRI. Một khi dữ liệu fMRI
được tập hợp và điều chỉnh
cản trở huyết động, những hình ảnh tăng
ngấm tương đối được tạo ra
đã liên quan với vị trí của gai sóng giữa hai cơn
hoặc với động kinh cục bộ (tranh 6).
Mặc dầu giá trị của những nghiên cứu như
vậy trong việc đánh giá tiền phẫu của
những bệnh nhân bị động kinh vẫn còn
phải xác định, một trong những vấn đề
khó khăn nhất ở những bệnh nhân như
vậy là sự lan truyền nhanh chóng từ ổ bệnh
tiên phát tới các vị trí lân cận hoặc ở xa.
Tập hợp những dữ liệu fMRI-EEG như vậy
có thể giúp ích trong quá trình này là có thể hiểu
được. Thêm vào đó, cách này có thể được
sử dụng trên những người khỏe
mạnh,họ thực hiện lặp đi lặp lại
một bài tập , trong khi được ghi EEG để
cho kết quả chuẩn. Với một phương pháp
như vậy, số liệu điện sinh lý của EEG có
thể kết hợp với các số liệu chức năng
của fMRI và có thể tạo được một
bản đồ kết hợp có độ phân giải
thời gian và không gian cao.
Một
phương pháp thay thế là tìm kiếm sự thay đổi
trong độ tập trung ion có liên quan với hoạt
động của các nơ-ron. Ở đây, lần
nữa, có thể sử dụng hai cách. Thứ nhất là
dùng MRI và các nguyên tố tự nhiên đặc biệt như
là natri (trong tế bào đối với ngoài tế bào) mà
chúng có thể được tạo hình trực tiếp
với những máy quét có
trường cao. Cách thứù hai là dùng những phân
tử có cấu trúc đóng và cấu trúc mở ở
những độ tập trung ion đặc biệt để
bộc lộ một phần của phân tử mà phần
này làm thay đổi tín hiệu cộng hưởng
từ. Phân tử gadolinium ở dạng đóng chuyển
thành dạng mở ở độ tập trung calcium, có
khả năng tạo bản đồ khu trú của calcium
trong não. Những cách giống như vậy có thể
được dùng bằng những chất phát hiện ion khác. Bằng cách trung bình tín hiệu
để cải thiện độ phân giải thời
gian, hình ảnh đánh giá hoạt động của các
nơ-ron tỉ mỉ hơn có thể được phát
triển. Cho đến nay chưa có phương pháp nào
trong số các phương pháp hình ảnh ion này được
sử dụng đối với người.
Cuối
cùng người ta có thể sử dụng sự kết
hợp các kỹ thuật
hình ảnh để nghiên cứu sự liên kết
giữa các nơ-ron. Người ta kết hợp các
kỹ thuật này với nhau. Đầu tiên, nghiên
cứu một người khỏe mạnh , trong khi đang
thực hiện bài tập vận động thì được ngiên cứu fMRI để xác định vùng
vận động tay của vỏ não vận động.
Hình ảnh không gian ba chiều được tái tạo
chứng minh định khu của vùng chức năng đó
trong não. Người đó sau đó được đặt
vào trong một máy PET, và một máy TMS nhằm vào
tọa độ của vùng chi phối vận động
tay của vỏ não vận động. Vào thời điểm
tiêm chất phóng xạ đánh dấu mà chất này có
thể được PET phát hiện trong dòng máu, máy TMS cũng
được hoạt động, hoạt hóa nhân tạo
vỏ não vận động. Bằng cách đó nó tạo
ra hình ảnh chức năng. Vì sự hoạt hóa này cũng
sẽ lan truyền thuận và ngược chiều, cả
hai đường vào và
đường ra vỏ não vận động cũng
sẽ làm tăng tưới máu tương đối và
có thể nhìn thấy trong hình ảnh PET. Cách này cho phép xác
định những khu vực của
não có liên quan vớùi nhau về chức năng nhờ
sự kết hợp 3 phương pháp. Với việc
thực hiện những nghiên cứu như vậy ở
một số lượng người lớn và ở
nhiều khu vực não, những hình ảnh thu được
có thể được thêm vào bản đồ xác
suất, đã thảo luận ở đây, làm gia tăng
tầm quan trọng của mối liên kết giữa
cấu trúc và chức năng của não. Những hình
ảnh này có thể được sử dụng kết
hợp với những hình ảnh về giải phẫu
thu được từ việc sử dụng rộng rãi
các kỹ thuật MRI.
KẾT
LUẬN
Những
kỹ thuật hình ảnh học thần kinh và phương
pháp bản đồ não rõ ràng đã làm biến đổi
cách thực hành lâm sàng thần kinh và phẫu thuật
thần kinh của chúng ta ngày nay. Trong những năm
sắp tới chúng ta sẽ chỉ thấy những sự
tiến bộ hơn nữa và những cơ hội. Khi mà
một số phương pháp điều trị mới
được triển khai trong lĩnh vực khoa học
thần kinh lâm sàng, hình ảnh học sẽ cung cấp phương
tiện để đánh giá sự thành công hoặc
thất bại của
những cách điều trị này và sẽ thực
hiện theo cách xác suất và định tính, sử
dụng những phương pháp tự động, khách
quan và hiện đại để gia tăng tốc độ,
hiệäu qủa và tiết kiệm chi phí cho các thử
nghiệm lâm sàng trong thời kỳ quá độ, từ
nghiên cứu khả năng điều trị tới áp
dụng vào thực tế. Những kỹ thuật chức
năng tiến bộ từ trước đến nay
sẽ chứng chứng minh các hệ thống hóa học
phụ của não, những mạng lưới hợp thành
một thể thống nhất, sự phân bố theo
thời gian phức tạp để tạo nên những hành
vi phức tạp ở người như là việc
học và sự giảm sút trí tuệ trong tình trạng
bệnh lý. Sử dụng một số phương pháp
đã mô tả ở đây và một số phương
pháp khác chưa được được mô tả, hình
ảnh học sẽ cung cấp cầu nối giữa
kiểu hình, kiểu gen và hành vi của loài người.
Bằng cách theo dõi hình ảnh gen, phương pháp điều
trị gen, và các hoạt động ở mức phân
tử khác, sinh học phân tử và khoa học thần kinh
lâm sàng sẽ trở nên nối liền với nhau qua hình
ảnh học , cho phép chúng ta hiểu xem hoạt động
ở mức tế bào và gen diễn ra trong mạng lưới
thống nhất và phức tạp của não người
như thế nào.
Quay lại đầu trang
THAM KHẢO THẦN KINH HỌC
